專利名稱：一種光纖插芯及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種光纖插芯及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，常用的拔插式光纖接口適配器，由于用于固定光纖 的陶瓷或其它材料制作的插芯都是水平直孔，使光纖接口適配器的耦合端與連接端不 存在角度關(guān)系，而發(fā)射光信號的激光器一般具有一定的發(fā)射偏斜角度，導(dǎo)致光發(fā)射次 模塊(Tra固itterOptical Subassembly ;TOSA)禾口光雙向次模塊(Bi-directional OpticalSubassembly ;BOSA)封裝時(shí)光信號損失較大，耦合光功率不高。特別是生產(chǎn)以 太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet Passive Optical Network ;EPON)、千兆比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò) (Gigabit-C即able Passive OpticalNetwork ;GPON)等光模i央時(shí)，為了提高耦合效率， 一般 采取定制特殊發(fā)射偏斜角的激光器或采用大功率激光器，這樣就導(dǎo)致了光通信設(shè)備的生產(chǎn) 和使用成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種能提高光纖耦合效率的光纖插芯及其生產(chǎn)工藝。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的光纖插芯，其光纖插芯的耦合端和連接端均設(shè)有
直孔，所述連接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成e l角，所述連接端的直孔和耦
合端的直孔通過光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔連接。 所述耦合端的橫截面與所述連接端直孔的軸線垂直，所述耦合端的橫截面與耦合 端直孔的軸心垂直面的夾角為9 2角。
所述e i角的范圍為r 10° 。 所述9 2角的范圍為0。 30° 。 所述光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔的彎曲半徑范圍為1 25mm。
所述耦合端直孔的直徑①dl的范圍為50 900um，所述連接端直孔的直徑①d2 的范圍為50 900um，且①dl > d2，所述耦合端直孔的長度dl > OdlXO. 3，所述連接端 直孔的長度d2 >①d2X0. 7，所述耦合端直孔圓柱度范圍為0. 01 10um，所述連接端直孔 圓柱度范圍為0. 01 10um。 所述連接端直孔端面倒角范圍為0。 60° ，連接端直孔端面球面曲率半徑范圍 為0 25mm。 所述光纖插芯為圓柱形，所述連接端直孔與所述圓柱形光纖插芯同軸，并且，連 接端直孔與圓柱形插芯的同軸度范圍為0. 01 5um，所述圓柱形光纖插芯的外直徑①d 為2. 5mm±0. 0005mm或1. 25mm±0. 0005mm，所述圓柱形光纖插芯的圓柱度范圍為0. 01 IO咖。 光纖插芯的生產(chǎn)工藝為，首先使用射出成型或等靜壓成型工藝使陶瓷粉或工程塑 料成型，制作光纖插芯毛坯，再對光纖插芯毛坯進(jìn)行燒結(jié)，形成中間品光纖插芯；然后對中間品光纖插芯進(jìn)行研磨，即制成成品光纖插芯，該工藝過程中光纖插芯毛坯需要滿足以下 要求 i)所述連接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成e l角，該e l角的范圍為 r 10° ; 2)所述耦合端的橫截面與所述連接端直孔的軸線垂直，所述耦合端的橫截面與耦 合端直孔的軸心垂直面的夾角為9 2角，9 2角的范圍為0。 30° ;
3)耦合端直孔的直徑①dl的范圍為50 900um，連接端直孔的直徑①d2的范圍 為50 900um，且①dl > d2 ;4)圓柱形光纖插芯的外直徑①d為2. 5mm±0. 0005mm或1. 25mm±0. 0005mm ;
5)所述耦合端直孔的長度dl > OdlXO. 3，所述連接端直孔的長度 d2 >①d2X0. 7 ; 6)光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔彎曲半徑范圍為1 25mm ;
研磨后的成品光纖插芯還滿足以下要求 1)光纖插芯為圓柱形，所述連接端直孔與所述圓柱形光纖插芯同軸，并且，連接端 直孔與圓柱形插芯的同軸度范圍為0. 01 5um，圓柱形插芯、連接端直孔和耦合端直孔的 圓柱度范圍為0. 01 10um ; 2)連接端直孔端面倒角范圍為O。 60° ，連接端直孔端面球面曲率半徑范圍為 0 25mm。 該工藝還包括對所述研磨后得到的成品光纖插芯進(jìn)行檢驗(yàn)。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)光纖插入光纖插芯后，其耦合端光纖與連接端光纖成一定的角度 關(guān)系，耦合端能適應(yīng)激光器的發(fā)射角，從而不需要定制特殊發(fā)射角的激光器或大功率激光 器就能大幅度提高光纖的耦合效率，一般相對于常規(guī)同軸耦合光纖可以提高20 30%的 耦合光功率，進(jìn)而降低光學(xué)次模塊的生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明 如1圖所示的一種光纖插芯，其光纖插芯的耦合端和連接端均設(shè)有直孔，所述連
接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成ei角，所述ei角的范圍為r io° ，所述
連接端的直孔和耦合端的直孔通過光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔連接，所述光纖插芯內(nèi)部的
彎曲連接孔的彎曲半徑范圍為1 25mm。所述耦合端的橫截面與所述連接端直孔的軸線垂 直，所述耦合端的橫截面與耦合端直孔的軸心垂直面的夾角為9 2角，所述9 2角的范圍為 0° 30° 。 9 l角對應(yīng)于激光器對光軸的傾角。9 2角根據(jù)光信號在光纖中的回波損耗來 確定。所述光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔的彎曲半徑至少大于所用光纖的最小彎曲半徑。
上述技術(shù)方案中，所述耦合端直孔的直徑①dl的范圍為50 900um，所述連 接端直孔的直徑①d2的范圍為50 900um，且①dl >①d2，所述耦合端直孔的長度 dl > OdlXO. 3，所述連接端直孔的長度d2 >①d2X0. 7，所述耦合端直孔圓柱度范圍為
50.01 IO咖，所述連接端直孔圓柱度范圍為O.OI 10um。連接端直孔端面倒角范圍為
0° 60° ，連接端直孔端面球面曲率半徑范圍為0 25mm。所述光纖插芯為圓柱形，所述
連接端直孔與所述圓柱形光纖插芯同軸，并且，連接端直孔與圓柱形插芯的同軸度范圍為
0. 01 5um，所述圓柱形光纖插芯的外直徑①d為2. 5mm士0. 0005mm或1. 25mm±0. 0005mm，
所述圓柱形光纖插芯的圓柱度范圍為0. 01 10um。連接端直孔的直徑①d2設(shè)計(jì)為對應(yīng)帶
涂覆層的裸光纖外直徑尺寸，耦合端直孔的直徑①dl設(shè)計(jì)為對應(yīng)帶保護(hù)包層的光纖外直
徑尺寸；也可以整個(gè)內(nèi)孔設(shè)計(jì)為帶保護(hù)包層的光纖外直徑尺寸，所以有①dl > d2。 dl、 d2
的長度限制是為了在光纖穿入光纖插芯后，保證光纖與連接端外圓的同軸度關(guān)系及耦合端
的角度關(guān)系達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。 下面介紹本發(fā)明光纖插芯的生產(chǎn)工藝 該工藝是首先使用射出成型或等靜壓成型工藝使氧化鋯陶瓷粉或其他類似金屬 或工程塑料成型，制作光纖插芯毛坯，再對光纖插芯毛坯進(jìn)行燒結(jié)，形成中間品光纖插芯； 然后對中間品光纖插芯進(jìn)行研磨，即制成成品光纖插芯，該工藝過程中光纖插芯毛坯需要 滿足以下要求 1)所述連接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成9 1角，該9 1角的范圍為
r 10° ; 2)所述耦合端的橫截面與所述連接端直孔的軸線垂直，所述耦合端的橫截面與耦 合端直孔的軸心垂直面的夾角為9 2角，9 2角的范圍為0。 30° ， 9 2角也可在光纖插 芯穿入光纖后研磨成型； 3)耦合端直孔的直徑①dl的范圍為50 900um，連接端直孔的直徑①d2的范圍 為50 900um，且①dl >①d2 ;4)圓柱形光纖插芯的外直徑①d為2. 5mm±0. 0005mm或1. 25mm±0. 0005mm ;
5)所述耦合端直孔的長度dl > OdlXO. 3，所述連接端直孔的長度 d2 >①d2X0. 7 ; 6)光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔彎曲半徑范圍為1 25mm ;
研磨后的成品光纖插芯還滿足以下要求 1)光纖插芯為圓柱形，所述連接端直孔與所述圓柱形光纖插芯同軸，并且，連接端 直孔與圓柱形插芯的同軸度范圍為0. 01 5um，圓柱形插芯、連接端直孔和耦合端直孔的 圓柱度范圍為0. 01 10um ; 2)連接端直孔端面倒角范圍為0。 60° ，連接端直孔端面球面曲率半徑范圍為 0 25mm。 該工藝還包括對所述研磨后得到的成品光纖插芯進(jìn)行檢驗(yàn)。 上述技術(shù)方案中，9 1角優(yōu)選3. 7 ° ±0.5° ，4° ±0. 5 ° ， e 2角優(yōu)選 8° ±1.0° ，6° ±1.0° ，4° ±1.0° ，彎曲半徑根據(jù)光纖彎曲性能及產(chǎn)品空間尺寸確定， 優(yōu)選25mm、 15mm、 10mm、7. 5mm、5mm0 下面介紹本發(fā)明使用方法，使用時(shí)在需要光纖插芯的光通信設(shè)備上接入光纖插 芯，并使光纖貫穿該光纖插芯得耦合端直孔、內(nèi)部彎曲連接孔和連接端直孔，由于激光器發(fā) 出光的光軸總有一定的偏斜，本發(fā)明通過光纖插芯內(nèi)部成相應(yīng)彎曲角度的設(shè)計(jì)，使其內(nèi)部 的光纖具有對應(yīng)的角度來禰補(bǔ)激光器發(fā)出光的光軸的偏斜。
本發(fā)明可以應(yīng)用于TOSA或BOSA或其他大功率工業(yè)激光產(chǎn)品,
權(quán)利要求
一種光纖插芯，其特征在于光纖插芯的耦合端和連接端均設(shè)有直孔，所述連接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成θ1角，所述連接端的直孔和耦合端的直孔通過光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖插芯，其特征在于所述耦合端的橫截面與所述連接端直孔的軸線垂直，所述耦合端的橫截面與耦合端直孔的軸心垂直面的夾角為e 2角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求i或2所述的一種光纖插芯，其特征在于所述ei角的范圍為i。 10° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖插芯，其特征在于所述e2角的范圍為o。
30° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光纖插芯，其特征在于所述光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔的彎曲半徑范圍為1 25mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光纖插芯，其特征在于所述耦合端直孔的直徑①dl的 范圍為50 900咖，所述連接端直孔的直徑①d2的范圍為50 900咖，且①dl >①d2，所 述耦合端直孔的長度dl > OdlXO. 3，所述連接端直孔的長度d2 >①d2X0. 7，所述耦合 端直孔圓柱度范圍為0. 01 IO咖，所述連接端直孔圓柱度范圍為0. 01 10um。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光纖插芯，其特征在于所述連接端直孔端面倒角范圍 為0° 60° ，連接端直孔端面球面曲率半徑范圍為0 25mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5或6或7所述的一種光纖插芯，其特征在于所述光 纖插芯為圓柱形，所述連接端直孔與所述圓柱形光纖插芯同軸，并且，連接端直孔與圓柱形 插芯的同軸度范圍為0. 01 5um，所述圓柱形光纖插芯的外直徑①d為2. 5mm±0. 0005mm 或1. 25mm±0. 0005mm，所述圓柱形光纖插芯的圓柱度范圍為0. 01 10um。
9. 一種權(quán)利要求1所述光纖插芯的生產(chǎn)工藝，其特征在于該工藝是首先使用射出成 型或等靜壓成型工藝使陶瓷粉或工程塑料成型，制作光纖插芯毛坯，再對光纖插芯毛坯進(jìn) 行燒結(jié)，形成中間品光纖插芯；然后對中間品光纖插芯進(jìn)行研磨，即制成成品光纖插芯，該 工藝過程中光纖插芯毛坯需要滿足以下要求1) 所述連接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成ei角，該oi角的范圍為r 10° ;2) 所述耦合端的橫截面與所述連接端直孔的軸線垂直，所述耦合端的橫截面與耦合端 直孔的軸心垂直面的夾角為9 2角，9 2角的范圍為0。 30° ;3) 耦合端直孔的直徑①dl的范圍為50 900um，連接端直孔的直徑①d2的范圍為 50 900um，且①dl >①d2 ;4) 圓柱形光纖插芯的外直徑①d為2. 5mm±0. 0005mm或1. 25mm±0. 0005mm ;5) 所述耦合端直孔的長度dl > OdlXO. 3，所述連接端直孔的長度d2 >①d2X0. 7 ;6) 光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔彎曲半徑范圍為1 25mm ; 研磨后的成品光纖插芯還滿足以下要求1) 光纖插芯為圓柱形，所述連接端直孔與所述圓柱形光纖插芯同軸，并且，連接端直孔 與圓柱形插芯的同軸度范圍為0. 01 5um，圓柱形插芯、連接端直孔和耦合端直孔的圓柱 度范圍為0. 01 10um ;2) 連接端直孔端面倒角范圍為O。 60° ，連接端直孔瑞面球面曲率半徑范圍為0 25mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖插芯的生產(chǎn)工藝，其特征在于該工藝還包括對所述研 磨后得到的成品光纖插芯進(jìn)行檢驗(yàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光纖插芯以及生產(chǎn)工藝，光纖插芯的耦合端和連接端均設(shè)有直孔，所述連接端的直孔的軸線和耦合端的直孔的軸線成θ1角，所述連接端的直孔和耦合端的直孔通過光纖插芯內(nèi)部的彎曲連接孔連接。該工藝是首先使用射出成型或等靜壓成型工藝使陶瓷粉或工程塑料成型，制作光纖插芯毛坯，再對光纖插芯毛坯進(jìn)行燒結(jié)，形成中間品光纖插芯；然后對中間品光纖插芯進(jìn)行研磨，即制成成品光纖插芯。本發(fā)明光纖插入光纖插芯后，其耦合端光纖與連接端光纖成一定的角度關(guān)系，耦合端能適應(yīng)激光器的發(fā)射角，從而能大幅度提高光纖的耦合效率，進(jìn)而降低光學(xué)次模塊的生產(chǎn)成本。
文檔編號G02B6/38GK101718895SQ20091021548
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者苗祺壯 申請人:武漢優(yōu)信光通信設(shè)備有限責(zé)任公司